آیا شکل گیری سیارات به دور سیاهچاله ها ممکن است؟ - مجله آزمون اول

در شرایط عادی در زمان شکل گیری سیارات قرصی از گاز و غبار به دور ستاره شکل می گیرد. قرصی که به قرص پیش سیاره ای معروف است و سیارات تحت فرآیندهایی در آن شکل می گیرند.

آرایه آلما (ALMA) تا کنون توانسته از حدود بیست قرص پیش سیاره ای تصویربرداری کند که جزئیات فراوانی را از محل شکل گیری سیارات فراخورشیدی نشان می دهد.

با این حال قرص گاز و غبار تنها به دور ستاره ها شکل نمی گیرد. دیسک های مشابهی اغلب به دور ابرسیاهچاله ها نیز وجود دارد. این مسئله Keiichi Wada، اخترفیزیک دان ژاپنی، را به این فکر واداشت که شاید احتمال شکل گیری سیارات فراخورشیدی به دور ابرسیاهچاله ها نیز وجود داشته باشد.

جرم ابرسیاهچاله ها به میلیون ها تا میلیاردها برابر جرم خورشید می رسد. در مرکز بیشتر کهکشان ها یک ابرسیاهچاله جای گرفته که بعضی از آن ها آرام و بعضی فعال هستند.

به طور مثال در مرکز کهکشان ما، راه شیری، ابرسیاهچاله ای وجود دارد که جرمش حدود چهار میلیون برابر جرم خورشید است. ابرسیاهچاله مرکز راه شیری سیاهچاله ای نسبتا آرام است. از سوی دیگر بعضی از ابرسیاهچاله ها فعالیت زیادی دارند و بی رحمانه مشغول بلعیدن مواد اطراف خود هستند. اتفاقی که می تواند حلقه ای از گاز و غبار را به دور سیاهچاله شکل دهد که در فاصله ای بین 0/3 تا 30 سال نوری از سیاهچاله گسترده می گردد.

پژوهش اخیر Wada و گروهش نشان می دهد که امکان شکل گیری سیارات فراخورشیدی در چنین محیط هایی وجود دارد. به عبارت دیگر سیارات می توانند بدون حضور هیچ ستاره ای از گاز و غبار قرص پیرامون سیاهچاله ها شکل بگیرند.

این گروه پژوهشی با انجام مدل سازی های کامپیوتری به این نتیجه رسیدند که در فاصله مشخصی از هسته های کهکشانی فعال امکان شکل گیری ذرات غبار یخ زده وجود دارد. ذراتی که به مرور به یک دیگر متصل می شوند و اندازه بزرگ تری پیدا می نمایند.

مدل سازی ها نشان می دهد که جرم سیاراتی که در چنین محیط هایی شکل می گیرند حدود ده برابر جرم زمین است و احتمالا به دو دسته سیارات سنگی و سیارات نپتون مانند (غول های یخی) تقسیم می شوند.

از آن جا که جرم بسیار زیادی به دور سیاهچاله ها وجود دارد امکان شکل گیری ده هزار سیاره به دور هر هسته کهکشان فعال وجود دارد. پژوهشگران احتمال می دهند چنین سیاراتی در فاصله ده تا سی سال نوری از ابرسیاهچاله ها قرار داشته باشند. بنابراین این سیارات از تاثیرات گرانش شدید سیاهچاله ها و اثرات نسبیتی، مانند آن چه در فیلم میان ستاره ای نمایش داده شد، در امان هستند.

البته بدون شک آشکارسازی سیاراتی که به دور سیاهچاله ها می گردند کار آسانی نیست. چرا که بعضی از روش های معمول کشف سیارات فراخورشیدی، مانند روش گذر، کاربردی در آشکارسازی این سیارات ندارند. با این حال پژوهشگران قصد دارند تا با روش های آشکارسازی غیرمستقیم شانس خود را برای کشف چنین سیاراتی امتحان نمایند.

عکس کاور: تصویری گرافیکی از سیاره ای فراخورشیدی به دور یک ابرسیاهچاله که در فیلم میان ستاره ای به نمایش در آمد.

Credit: Paramount Pictures